Для совершенствования технологических процессов в селекции зерновых культур был предложен способ защиты посевного материала и разработано устройство для посева семян необмолоченными колосьями, повышающие производительность труда при посеве и обеспечивающие сортовую чистоту. Отмечено возможное застревание колосков в механизмах сеялки в процессе высева и снижение продуктивности семян в колосе. Для устранения выявленных недостатков предлагается применять биоразлагаемые полимерные материалы из поливинилового спирта и полилактида для капсулирования колосьев, высеваемых колосковой сеялкой. (Цель исследования) Анализ влияния капсулирования колосьев пшеницы сорта Рима биоразлагаемыми материалами на качество посева колосковой сеялкой и показатели продуктивности семян. (Материалы и методы) Качество посева оценивалось по коэффициенту вариации интервалов между соседними колосьями. Продуктивность семян анализировали по показателям роста и развития стеблей лабораторно-вегетационным методом, а также по динамике биохимического состава растений методом инфракрасной спектроскопии. (Результаты и обсуждение) Установили, что средний коэффициент вариации при посеве колосковой сеялкой контрольных образцов (без обработки) составил 15,5 процента, обработанных поливиниловым спиртом - 11,3 процента и обработанных полилактидом - 9,7 процента. Средний коэффициент вариации при ручном посеве контрольных образцов составил 13,1 процента. На 19-е сутки показатели роста растений из семян колосьев, обработанных ПВС, в сравнении с контролем были выше на 7 процентов, а из обработанных полилактидом снизились на 13 процентов. Биохимический анализ растений из семян колосьев, обработанных поливиниловым спиртом, в сравнении с контролем показал увеличение содержания воды на 19,3 процента, жиров на 42,9 процента, углеводов на 57,2 процента, снижение содержания белков на 21,6 процента. В растениях из семян колосьев, обработанных полилактидом, в сравнении с контрольными содержание жиров увеличилось на 44,5 процента, углеводов на 60,3%, снизилось содержание воды на 59,7 процента и белков на 9,3 процента. (Выводы) Показано, что перспективным решением задачи повышения посевных и урожайных качеств семян в селекции зерновых культур является использование биоразлагаемых материалов из поливинилового спирта и полилактида для капсулирования колосьев. Эта технология способствует снижению коэффициента вариации интервалов между соседними колосьями при высеве, увеличению высоты растений и содержания питательных веществ. Среди исследованных полимерных материалов поливиниловый спирт благодаря своим свойствам наиболее перспективный для применения в селекционных процессах.
Часто на предприятия глубокой переработки поступает короткое льноволокно с повышенной влажностью, которое нужно подсушить до технологических параметров. (Цель исследования) Изучить влияние параметров процесса (скорость, расход агента сушки, нагнетание и разряжение воздуха, температура воздуха в сушильной камере) на продолжительность сушки короткого и однотипного льноволокна. (Материалы и методы) Исследования проводились в новой сушильной установке с рециркуляцией воздуха. Льноволокно предварительно увлажняли до 35-40 процентов и загружали в рабочую камеру. Перед началом сушки и затем каждую минуту волокно взвешивалось для определения потери влаги. Также перед началом процесса и далее каждую минуту измерялась температура воздуха на входе в сушильную камеру, на выходе из нее и в камере смешивания. Опыты проводились при различном сочетании в сушильной камере скорости и расхода поступающего и удаляемого воздуха. Начальная температура агента сушки составляла 70-80 градусов Цельсия, относительная влажность 5 процентов; средняя температура воздуха в цехе 17 градусов Цельсия, степень рециркуляции 1,4. (Результаты и обсуждение) Длительность сушки короткого льноволокна от влажности 30 до 14 процентов составляет 1,3-1,9 минуты. Изменение режима продувки с нагнетания на разрежение существенно не влияет на время сушки; для эффективной сушки следует применять скорость воздуха 8-9 метров в секунду. Температура агента сушки постоянно возрастает, температура отработанного воздуха сначала снижается на 25-28 градусов Цельсия, затем возрастает, а температура смешанного воздуха почти не изменяется. (Выводы) Впервые для изучаемого способа сушки короткого льноволокна в новой установке с рециркуляцией воздуха определены рациональные параметры процесса: длительность 1,3-1,4 минуты, температура агента сушки 75-80 градусов Цельсия, а также оптимальные сочетания расхода и скорости подаваемого и удаляемого воздуха.
Для обработки сельскохозяйственных посевов используются беспилотные летательные аппараты, несущие резервуары с жидкими химическими веществами. Отметили, что по прочности, термостабильности, устойчивости к ультрафиолетовым лучам, сроку эксплуатации емкости из полипропилена и полиэтилена уступают резервуарам из стеклопластика. (Цель исследования) Спроектировать конструкцию и изготовить резервуар из композиционного стеклопластикового материала с системой гашения гидравлического удара. (Материалы и методы) Для резервуара выбраны S-стекло и эпоксивинилэфирная смола, которые наиболее устойчивы к химическим воздействиям. Для выполнения элементов резервуара использованы методы напыления, пропитки стекловолокнистого наполнителя в замкнутой форме, намотки. (Результаты и обсуждение) Провели сравнительный анализ моделей резервуаров с системой гашения гидравлического удара и без такой системы. Эффективность предлагаемого решения подтверждена в программном обеспечении KOMPAS-3D в приложении KompasFlow, где гидравлический удар будет распространяться внутри резервуара, отражаясь от стенок и постепенно затухая. Проведены расчеты нагрузок и прочности стеклопластикового резервуара, основанные на параметрах стекловолокна, в приложении APM FEM. (Выводы) Разработали модель резервуара для жидких химических веществ для опрыскивания посадок с беспилотных летательных аппаратов. Применили инновационные методы при изготовлении элементов резервуара. Кроме того, рассмотрели возможность сервисного обслуживания и ремонтопригодности. Объем резервуара (экспериментального образца) 0,0158 метра кубического, длина 480 миллиметров, ширина 216 миллиметров, толщина 3,6 миллиметра, масса около 4 килограммов. Конструкция крепления резервуара из композиционного материала к беспилотному летательному аппарату смоделирована таким образом, что вес беспилотного летательного аппарата не оказывает влияния на резервуар.
Разработка новых износостойких твердосплавных композиций для наплавочного упрочнения изделий, эксплуатируемых в жестко абразивных средах, в частности почве, является одним из эффективных направлений борьбы с абразивным износом и его последствиями. Серийно выпускаемые железоуглеродистые твердые сплавы имеют невысокие характеристики сопротивления абразивному изнашиванию. (Цель исследования) Разработка новых твердых сплавов на основе высоколегированных чугунов, обеспечивающих повышение износостойкости и эффективности применения упрочняющих наплавочных покрытий на быстроизнашиваемые детали почвообрабатывающей техники. (Материалы и методы) Априорный анализ показал, что увеличенное содержание бора повышает, как правило, сопротивляемость сталей и твердых сплавов абразивному изнашиванию. Отмечена сложность и недостаточная изученность влияния легирования бором, в частности железоуглеродистых твердых сплавов. По результатам предшествующих исследований приведены рекомендуемые граничные пределы содержания бора в сплавах – 0,5-6,0 процента. Отмечены особенности влияния легирования бором в сочетании с содержанием в сплавах марганца и никеля. Методы исследований состояли в проведении и оценке результатов сравнительных лабораторных и эксплуатационно-полевых ресурсных испытаний образцов и полнокомплектных изделий с нанесенными различными видами твердосплавных покрытий. (Результаты и обсуждение) Исследованы четыре новые вида борсодержащих твердых сплавов. Проведены их сравнительные лабораторные и эксплуатационные испытания. Лучший из разработанных твердых сплавов, с условным обозначением ПР-ФБ3Х, имеет при наплавочном нанесении до 1,6 раз более высокий коэффициент относительной износостойкости в сравнении с лучшим из серийных сплавов ПГ-ФБХ-6-2. Разработанные сплавы в ряде случаев могут быть экономически эффективными заменителями композиций серийных твердых сплавов с добавками дорогостоящего литого карбида вольфрама. (Выводы) В результате проведенных исследований и практических работ созданы новые сплавы ПР-ФБЗХ и ПР-ФБ2,5Х, отличающиеся, прежде всего повышенным (до 3,2 процента) содержанием бора, имеющие высокую противоизносную характеристику. Данные сплавы возможно использовать как качественные, экономически эффективные заменители серийных железоуглеродистых сплавов с добавками литого карбида вольфрама (WC).